Особенности его распространения в тканях

Биофизическое действие ультразвука.

Виды физического действия ультразвука и их характеристика.

Ультразвук оказывает следующие воздействия:

1) Тепловое - выделение тепловой энергии при прохождении ультразвука, то есть механическая энергия переходит в тепловую энергию. Тепловое действие обусловлено следующими причинами:

а) Периодическое сжатие участков среды.

б) Трение частиц среды. Оно наиболее выражено на границе раздела сред.

в) Поглощение ультразвука в среде.

2) Физико-химическое.

Под действием ультразвука ускоряются окислительно-восстановительные реакции и происходят те, которые в обычных условиях не происходят.

Способность расщеплять макромолекулы. При распространении ультразвука в веществе возникают деформации связанные с поочередным растяжением и сгущением частиц. Так как ультразвук преимущественно продольная волна, в зависимости от интенсивности ультразвука эти деформации вызывают либо незначительное структурное изменение, либо разрушение структуры. Это используется при измельчении (дистергировании) среды. При распространении ультразвука в жидкости в областях растяжения возникают растягивающие силы. Они могут привести к разрыву сплошной жидкости и образованию пузырьков. Они заполнены парами жидкости. Это явление называется кавитацией. Кавитационные пузырьки образуются при достижении растягивающего напряжения (порога кавитации). Для чистой воды порог кавитации = 1,5 * 10 Па. Кавитационное явление недолгое. Пузырьки быстро захлопываются, их содержимое нагревается, при этом выделяются газы, содержащие атомарные или ионизированные компоненты. В результате вещество в кавитационной области подвергается интенсивному воздействию, происходит разрывание вещества, диссоциация и ионизация молекул. Кавитация происходит при интенсивности ультразвука равной или более чем 8000 Вт\м. Ультразвук вызывает и другие эффекты, например акустические потоки, с их помощью происходит перемещение жидкости.

Применение в биологии и медицине.

Комплексное действие ультразвука на биологические объекты основано на тепловых, механических, физико-химических факторах. Эффективность их зависит от частоты и интенсивности ультразвука. Длина волны зависит от вида ткани; скорость от вида ткани и температуры. Ткани человека имеют различное акустическое сопротивление и поглощают ультразвук по-разному. В медицине применяется ультразвук различной интенсивности:

1) Малой интенсивности - до 1,5 Вт\см.

2) Средней интенсивности 1,5 - 3 Вт\см.

3) Высокой интенсивности 3 - 10 Вт\см.

4) Сверх высокой интенсивности более 10 Вт\см.

Волны малой и средней интенсивности оказывают положительный биологический эффект: увеличение роста клеток и обменных процессов в них. Волны высокой и сверх высокой интенсивности оказывают отрицательный биологический эффект на здоровые ткани: задержка роста и развития клеток и тканей, их гибель.

Дата добавления: 2014-01-06